17.7

抛物线的几何性质

研究抛物线开口、对称轴、焦点和准线。

12 分钟圆锥曲线
本文章目录

01 · 出发点

一个参数如何控制抛物线尺度

抛物线标准方程集中体现顶点、对称轴、焦点与准线。与椭圆、双曲线不同,抛物线没有中心,也没有有限长的另一条半轴。

焦半径可由定义直接转化为点到准线的距离,这常比两点距离公式更简洁。抛物线关于其轴对称,开口方向上的坐标受到单侧限制。

02 · 概念

顶点、焦点、准线与焦半径

y2=2pxy^2=2pxp>0p>0),顶点 O(0,0)O(0,0),对称轴为 xx 轴,焦点 (p2,0)(\dfrac p2,0),准线 x=p2x=-\dfrac p2,范围 x0x\ge0。若 (x0,y0)(x_0,y_0) 在曲线上,则焦半径 PF=x0+p2PF=x_0+\dfrac p2

x2=2pyx^2=2pyp>0p>0),图形向上,焦点 (0,p2)(0,\dfrac p2),准线 y=p2y=-\dfrac p2,范围 y0y\ge0,焦半径为 y0+p2y_0+\dfrac p2

03 · 方法

从方程还原几何信息

  1. 01

    把方程化为标准式,识别平方变量、一次变量及系数符号。

  2. 02

    求出 pp 后写顶点、轴、焦点、准线与范围,确保焦点和开口位于同侧。

  3. 03

    处理曲线上点时先用方程求未知坐标,再由定义或焦半径公式计算距离。

04 · 例题

把方法落到具体问题

1利用定义求焦半径

抛物线 x2=8yx^2=8y 上横坐标为 44 的点 PP 位于第一象限,求 PP 坐标及其到焦点的距离。

  1. 1

    x2=2pyx^2=2py 比较,2p=82p=8,所以 p=4p=4,焦点为 F(0,2)F(0,2),准线为 y=2y=-2

  2. 2

    代入 x=4x=4,得 16=8y16=8y,所以 y=2y=2;第一象限点为 P(4,2)P(4,2)

  3. 3

    由抛物线定义,PFPF 等于 PP 到准线的距离 2(2)=42-(-2)=4;直接计算 (40)2+(22)2\sqrt{(4-0)^2+(2-2)^2} 也为 44

05 · 辨析

容易忽略的条件与边界

回看

本节小结

  • 抛物线标准式给出顶点、轴、焦点、准线和开口范围。
  • 抛物线关于轴对称但不关于顶点中心对称。
  • 焦半径可用到准线的距离直接计算。